論高壓輸電線路設(shè)計中的防雷對策

1、論高壓輸電線路設(shè)計中的防雷對策摘要:高壓輸電線是配電網(wǎng)中非常重要的一部分內(nèi)容，它把電能從山區(qū)輸送到城市中，成為工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要命脈。然而，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛快發(fā)展，各地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)也迅速增長，對供電可靠性提出了更加高的要求。由于輸送電能增多，致使輸電線路建設(shè)的內(nèi)、外部空間逐漸減小。因此如何滿足電網(wǎng)建設(shè)需求是電力技術(shù)部門設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。本文從高壓輸電線路設(shè)計中防雷設(shè)計的重要性及其設(shè)計思路出發(fā)重點對高壓輸電線遭雷擊的原因進(jìn)行詳細(xì)闡述，并提出一些常用防雷措施。關(guān)鍵詞:高壓輸電線防雷設(shè)計原因?qū)Σ呓鼛啄?，結(jié)合有關(guān)部門的故障統(tǒng)計，因雷擊而導(dǎo)致各類安全事故的發(fā)生越來越多，這樣便對線路的穩(wěn)定、正常運行帶來巨大

2、的威脅，其中有些是跨境高壓輸電線路，所以巡視過程中會耗費大量人力物力，因此加強(qiáng)高壓輸電線路防雷設(shè)計是十分重要的。1高壓輸電線路設(shè)計中防雷設(shè)計的重要性及其設(shè)計思路1.1重要性分析在電力建設(shè)過程中，因架空輸電線路通常在荒野地區(qū)且線路距離較長,容易遭受雷擊。其中，在電力系統(tǒng)的跳閘、停電事故中雷擊所占比例最大。尤其是隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了二次保護(hù)裝置，使得電力系統(tǒng)出現(xiàn)的安全事故逐漸減少，而因雷擊導(dǎo)致線路跳閘事故顯得更加突出了，其既影響電力系統(tǒng)中設(shè)備的運行，又會給人們?nèi)粘Ｉ顜砹藰O大的不便。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，因雷擊導(dǎo)致線路發(fā)生跳閘事故占總電網(wǎng)事故的60%。1.2防雷設(shè)計的思路高壓輸電線路防雷擊任

3、務(wù)主要是利用科學(xué)、合理的措施，把雷擊事故降低到可接受程度。所以我們通常會設(shè)四道防線，第一道是保護(hù)導(dǎo)線。第二道是雷擊塔頂、避雷線，減少絕緣閃絡(luò)現(xiàn)象的出現(xiàn)。第三道是若絕緣出現(xiàn)閃絡(luò)，采取有效措施降低沖擊閃絡(luò)變?yōu)榉€(wěn)定電里電弧的概率，這樣才能減少因雷擊造成線路跳閘的現(xiàn)象。第四道是盡管出現(xiàn)跳閘，也不會立即中斷電力供應(yīng)，可利用環(huán)網(wǎng)進(jìn)行供電。2高壓輸電線遭到雷擊的原因分析輸電線遭雷擊的主要原因為雷云放電導(dǎo)致過電壓通過線路桿塔建立一個放電通道致線路被擊穿。雷擊是在大地的感應(yīng)電荷通道建立一個放電荷通道，再與雷云中的電荷相互中和而成。因此雷擊與接地裝置有緊密的聯(lián)系。我們可通過分析雷擊形式，找出線路閃絡(luò)故障的原因，再

4、選用合理的防雷對策，就能獲得良好的防雷效果。結(jié)合實際情況來分析，山區(qū)的線路主要因地形的影響及高度的增加，使得繞擊率偏高，因此要盡量選擇較好的防雷走廊；然而，在我國東部平原或丘陵地區(qū)是以反擊為主的，降低接地電阻值是有效的防雷措施。在實際生活中，影響雷害因素偏多，想要準(zhǔn)確確定雷害故障性質(zhì)，要熟悉掌握線路運行情況并根據(jù)地理條件加以綜合分析。3對常用防雷措施的分析3.1架設(shè)避雷線當(dāng)前，防雷最有效的措施之一為架設(shè)避雷線，其主要作用是防止雷直接擊在導(dǎo)線上。此外還具有以下幾點作用：分流作用。能夠減小流過桿塔的電流，達(dá)到降低塔頂點位的目的；利用線路耦合作用，減小線路絕緣子電壓等作用。盡管架設(shè)避雷線可作為屏蔽線

5、路，減小雷電繞擊導(dǎo)線發(fā)生概率，但并不能完全阻止繞擊發(fā)生。3.2降低桿塔電阻降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平，降低雷擊跳閘概率發(fā)生的有效對策。特別是在土壤電阻率較低的區(qū)域，要利用鐵塔、鋼筋混凝土等的接地電阻；然而,在土壤電阻率較高區(qū)域，利用普通方法難以降低接地電阻，則可利用連續(xù)伸長接地體。但是降低桿塔電阻并不能防止繞擊的發(fā)生。3.3安裝避雷器在安裝避雷器之后，在輸電線路遭受雷擊時，由于雷電流發(fā)生分流導(dǎo)致電流發(fā)生變化：有些雷電流由避雷線流入到相鄰的桿塔中，而有些通過塔體流入大地，若雷電流超過某個值后，便會使避雷器發(fā)生動作而加入分流中。由于在避雷器中分流大小要遠(yuǎn)大于避雷線雷電流，此種分流耦合作用會

6、導(dǎo)致線路電位升高，造成導(dǎo)線預(yù)塔頂點位差比絕緣籽串的閃絡(luò)電壓要小，但絕緣籽不會出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，所以線路避雷器有較好的鉗電作用。通過大量實踐證明，安裝線路避雷器效果較好，但投入資金較多,通常用在易遭雷擊的區(qū)段。4利用保護(hù)間隙的防雷保護(hù)方法分析4.1原理分析把保護(hù)間隙安裝在絕緣子串的兩端，當(dāng)線路遭到雷擊時，系統(tǒng)便會自動重新配閘進(jìn)行使用，也就是說把雷電流和大地相連接，實現(xiàn)對用戶的持續(xù)供電，這樣一來，可以防止絕緣子閃絡(luò)燒毀現(xiàn)象的出現(xiàn)，確保電路的正常運行。4.2設(shè)計的基本要求設(shè)計要求主要包含以下幾點：當(dāng)有雷擊毀線路時，其保護(hù)間隙能夠快于絕緣子串進(jìn)行放電，從而引導(dǎo)雷電流流入大地，不會燒毀線路；在將保護(hù)間隙和線

7、路絕緣相配合使用時，確保線路最大操作過電壓的情況下也不會被擊穿，不能降低線路的絕緣能力；為有效避免保護(hù)間隙產(chǎn)生過多的動作，在滿足被保護(hù)裝置的絕緣配合情況下，要增大間隙距離，通常情況下，要求保護(hù)間隙不能小于規(guī)定的數(shù)值大小。4.3實施方法當(dāng)輸電線路遭到雷擊時，首先產(chǎn)生動作的為避雷器，可以保護(hù)間隙過多動作而損壞。在安裝時，要每個一段距離安裝一組，此裝置價格相對較便宜。為減少保護(hù)間隙誤動作的產(chǎn)生，可在接地線中串聯(lián)一個輔助保護(hù)間隙，這樣因鳥類啄食導(dǎo)致主保護(hù)間隙發(fā)生短路，減少放電現(xiàn)象出現(xiàn),且又有輔助滅弧作用。當(dāng)電壓在60kV及以上時，因主保護(hù)間隙距離較大，可不加入輔助保護(hù)間隙。5高壓輸電線防雷設(shè)計要注意的

8、諸多問題在防雷設(shè)計過程中，要特別注意預(yù)應(yīng)力電桿鋼筋不能充當(dāng)接地線使用；相關(guān)的設(shè)計人員要隨時了解線路施工過程中出現(xiàn)的問題，并且及時變更設(shè)計；對線路桿塔的布置、鐵件加工尺寸大小、電線桿孔位置等進(jìn)行審核，且在設(shè)計過程中減少設(shè)計差錯對線路正常運行的影響。此外,還要根據(jù)已有高壓輸電線路運行的經(jīng)驗以及運行方式等，選用更為合理、科學(xué)的防雷設(shè)計。只有這樣，方能從根本上提高輸電線路耐雷能力。6結(jié)語總體來說，輸電線路在遭到雷擊后，便會出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，既會影響電力系統(tǒng)的供電，增加線路、設(shè)備等的維護(hù)工作量，而且在輸電線路上的落雷，沿線路繼續(xù)侵入，甚至?xí)绊懽冸娝＿\行。而在整個電力系統(tǒng)中，線路絕緣能力是比較強(qiáng)的，其次為變電所，而發(fā)電機(jī)絕緣能力是最弱的。若變電所的設(shè)備未能妥善管理，會直接破壞設(shè)備的絕緣線導(dǎo)致不能正常供電。可見防雷設(shè)計成為降低雷害事故發(fā)生的關(guān)鍵，因此在今后的研究與探索過程中，設(shè)計出既經(jīng)濟(jì)又合理